Реферат - Відкриття радіоактивності - скачати безкоштовно
Химия

Реферат — Відкриття радіоактивності — скачати безкоштовно


Завантажити реферат: Відкриття радіоактивності

Французький фізик А.Баккрель 1 березня 1896 року виявив за почорнінням фотопластинки випромінювання сіллю урану невидимих ​​променів сильної проникаючої здатності. Незабаром він з’ясував, що властивість променевипускання має і сам уран. Потім така властивість їм була виявлена ​​і у торію. Радіоактивність (від латинського radio – випромінюю, radus – промінь і activus – дієвий), таку назву отримало відкрите явище, яке виявилося привілеєм найважчих елементів періодичної системи Д.І.Менделєєва

Є кілька визначень цього чудового явища, одне з яких дає таке її формулювання: «Радіоактивність – це мимовільне (спонтанне) перетворення нестійкого ізотопу хімічного елемента на інший ізотоп (зазвичай ізотоп іншого елемента); при цьому відбувається випромінювання електронів, протонів, нейтронів або ядер гелію (L-частинок)».

У 1898 році інші французькі вчені Марія Склодовська-Кюрі та П’єр Кюрі виділили з уранового мінералу дві нові речовини, радіоактивних значно більшою мірою, ніж уран і торій. Так було відкрито два невідомі раніше радіоактивні елементи — полоній і радій, а Марія, крім того, виявляє (незалежно від німецького фізика Г.Шмідта) явище радіоактивності біля торію. До речі, вона перша і запропонувала термін радіоактивність. Вчені дійшли висновку, що радіоактивність є мимовільним процесом, що відбувається в атомах радіоактивних елементів. Тепер це явище визначають як мимовільне перетворення нестійкого ізотопу одного хімічного елемента на ізотоп іншого елемента і при цьому відбувається випромінювання електронів, протонів, нейтронів або ядер гелію L – частинок. Тут слід зазначити, що з елементів, які у земної корі, радіоактивними є з порядковими номерами понад 83, тобто. розташованими в таблиці Менделєєва після вісмуту. За 10 років співпраці вони зробили дуже багато для вивчення явища радіоактивності. Це була беззавітна праця в ім’я науки – у погано обладнаній лабораторії та за відсутності необхідних засобів. П’єр встановив мимовільне виділення тепла солями радію. Цей препарат радію дослідники отримали 1902 року у кількості 0,1 грн. Для цього їм знадобилося 45 місяців напруженого туди та понад 10000 хімічних операцій звільнення та кристалізації. У 1903 році за відкриття в галузі радіоактивності подружжю Кюрі та А.Беккерею було присуджено Нобелівську премію з фізики. Усього за роботи, пов’язані з дослідженням та застосуванням радіоактивності, було присуджено понад 10 Нобелівських премій з фізики та хімії (А.Беккерею, П. та М. Кюрі, Е.Фермі, Е.Резерфорду, Ф. та І. Жоліо-Кюрі, Д.Хевіші, О.Гану, Е.Макміланн і Г.Сіборгу, У.Ліббі та ін). На честь подружжя Кюрі отримав свою назву штучно отриманий трансурановий елемент із порядковим номером 96 – кюрій

У 1898 році англійський вчений Е. Резерфорд приступив до вивчення явища радіоактивності. У 1903 році Е.Резерфорд доводить помилковість припущення англійського фізика Д.Томпсона про його теорію будови атома і в 1908-1911 р.р. проводить досліди з розсіювання L – частинок (ядер гелію) металевою фольгою. L — частка проходила крізь тонку фольгу (товщиною 1 мкм) і, потрапляючи на екран із сірчистого цинку, породжувала спалах, що добре спостерігається в мікроскоп. Досліди з розсіювання L — частинок переконливо показали, що майже вся маса атома зосереджена в дуже малому обсязі — атомному ядрі, діаметр якого приблизно в 100 000 разів менше діаметра атома. Більшість L — частинок пролітає повз масивне ядро, не зачіпаючи його, але зрідка відбувається зіткнення L — частинки з ядром і тоді вона може відскочити назад. Таким чином, першим його фундаментальним відкриттям у цій галузі було виявлення неоднорідності випромінювання, що випускається ураном. Так у науку про радіоактивність вперше увійшло поняття про L — і B — промені. Він також запропонував і назви: L -розпад і L — частка. Трохи пізніше була виявлена ​​ще одна складова випромінювання, позначена третьою літерою грецького алфавіту: Y промені. Це сталося невдовзі після відкриття радіоактивності. На довгі роки L – частки стали для Резерфорда незамінним інструментом досліджень атомних ядер. 1903 року він відкриває новий радіоактивний елемент – еманацію торію. У 1901-1903 роках він спільно з англійським ученим Ф.Содді проводить дослідження, які призвели до відкриття природного перетворення елеентів (наприклад радію на радон) та розробки теорії радіоактивного розпаду атомів

У 1903 році німецький фізик К.Фаянс та Ф.Содді незалежно один від одного сформулювали правило зміщення, що характеризує переміщення ізотопу в періодичній системі елементів при різних радіоактивних перетвореннях

Весною 1934 року у «Доповідях Паризької академії наук» з’явилася стаття під назвою «Новий тип радіоактивності». Її автори Ірен Жоліо-Кюрі та її чоловік Фредерік Жоліо-Кюрі виявили, що бір, магній та алюміній, опромінені L – частинками, стають самі радіоактивними і при своєму розпаді випускають позитрони. Так було відкрито штучну радіоактивність. В результаті ядерних реакцій (наприклад, при опроміненні різних елементів L – частинками або нейтронами) утворюється радіоактивні ізотопи елементів, що в природі не існують. Саме ці штучні радіоактивні продукти становлять переважну більшість серед усіх відомих нині ізотопів. У багатьох випадках продукти радіоактивного розпаду самі виявляються радіоактивними і тоді утворенню стабільного ізотопу передує ланцюжок з декількох актів радіоактивного розпаду. Прикладами таких ланцюжків є ряди періодичних ізотопів важких елементів, які починаються нуклеїдами 238 U, 235 U, 232 і закінчуються стабільними ізотопами свинцю 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb. Так із загальної кількості відомих нині близько 2000 радіоактивних ізотопів близько 300 – природні, інші отримані штучно, внаслідок ядерних реакцій. Між штучною та природною радіацією немає принципової відмінності. У 1934 р. І. і Ф. Жоліо-Кюрі в результаті вивчення штучної радіації були відкриті нові варіанти B-розпаду — випромінювання позитронів, які були спочатку передбачені японськими вченими Х.Юкава і С.Сакат. І. та Ф. Жоліо-Кюрі здійснили ядерну реакцію, продуктом якої був радіоактивний ізотоп фосфору з масовим числом 30. З’ясувалося, що він випускав позитрон. Цей тип радіоактивних перетворень називають B + розпадом (маючи на увазі під B — розпадом випромінювання електрона)

Один із видатних вчених сучасності Е. Фермі, свої головні роботи присвятив дослідженням, пов’язаним із штучною радіоактивністю. Створена ним 1934 року теорія бета-розпаду й у час використовується фізиками пізнання світу елементарних частинок

Теоретики вже давно передбачають можливість подвійного B — перетворення на 2 B — розпаду, при якій одночасно випромінюються два електрони або два позитрони, проте на практиці цей шлях «загибелі» радіоактивного ядра поки не виявлено. Зате порівняно нещодавно вдалося спостерігати дуже рідкісне явище протонної радіоактивності – випромінювання ядром протона та доведене існування двопротонної радіоактивності, передбачене вченим В.І.Гольданським. Всім цим видам радіоактивних перетворень підтверджено лише штучні радіоізотопи, і в природі вони не зустрічаються

Згодом цілу низку вчених різних країн ( Дж.Данинг , В.А.Карнаухов, Г.Н.Флеров, І.В.Курчатов та інших.) виявили складні, які включають B– розпад, перетворення, зокрема випромінювання запізнюваних нейтронів

Одним із перших вчених у колишньому СРСР, який приступив до вивчення фізики атомних ядер взагалі та радіоактивності зокрема був академік І.В.Курчатов. У 1934 році він відкрив явище розгалуження ядерних реакцій, що викликаються нейтронним бомбардуванням і досліджував штучну радіоактивність низки хімічних елементів. У 1935 році при опроміненні брому потоками нейтронів Курчатов і його співробітники помітили, що радіоактивні атоми брому, що при цьому виникають, розпадаються з двома різними швидкостями. Такі атоми назвали ізомерами, а відкрите вченими явище ізомерією.

Наукою було встановлено, що швидкі нейтрони здатні руйнувати ядра урану. При цьому виділяється багато енергії та утворюються нові нейтрони, здатні продовжувати процес розподілу ядер урану. Пізніше виявилося, що атомні ядра урану можуть ділитися без допомоги нейтронів. Так було встановлено мимовільне (спонтанне) поділ урану. На честь видатного вченого в галузі ядерної фізики та радіоактивності 104-й елемент періодичної системи Менделєєва названий курчатовищем.

Відкриття радіоактивності вплинуло на розвиток науки і техніки, воно ознаменувало початок епохи інтенсивного вивчення властивостей і структури речовин. Нові перспективи, що виникли в енергетиці, промисловості, військовій галузі медицини та інших галузях людської діяльності завдяки оволодінню ядерною енергією, були викликані до життя виявленням здатності хімічних елементів до мимовільних перетворень. Однак, поряд з позитивними факторами використання властивостей радіоактивності на користь людства можна навести приклади та негативного їх втручання у наше життя. До таких може належати ядерна зброя у всіх її формах, затонули кораблі та підводні човни з атомними двигунами і атомною зброєю, поховання радіоактивних відходів у морі та на землі, аварії на атомних електростанціях та ін. а безпосередньо для України використання радіоактивності в атомній енергетиці до Чорнобильської трагедії

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *